Giới hạn vật lý của chip thách thức tiến bộ công nghệ – Tin Công Nghệ Số hóa

Khủng hoảng chip thế giới đã ảnh hưởng đến dây chuyền sản xuất lẫn chuỗi cung ứng trên khắp các lĩnh vực, từ ôtô cho tới máy chơi game, máy tính, điện thoại. Tuy nhiên, thách thức mà ngành công nghiệp bán dẫn đang phải đương đầu không những là trạng thái thiếu chip, mà còn cả về sức mạnh xử lý.

Trong nhiều thập kỷ, công suất của cục vi xử lý luôn được cải thiện hàng năm và các hãng điện tử cũng thường “khoe” sức mạnh của chip mới mỗi khi công bố sản phẩm. Tuy nhiên, ít nhiều hãng sản xuất cho thấy họ có kế hoạch vẫn dùng chip của năm nay, hoặc thậm chí ra mắt năm ngoái cho sản phẩm năm sau.

Theo Telegraph , công nghệ chip chững lại có thể báo hiệu dấu chấm hết cho Định luật Moore.

Tầm quan trọng của Định luật Moore

Năm 1965, nhà đồng sáng lập hãng Intel là Gordon Moore đăng tin viết dự đoán số bóng bán dẫn (transistor) trên mạch tích hợp sẽ tăng 2 lần theo chu kỳ 18 tháng. Phát hiện này trở thành hệ thống móng cho 1 dự báo khác: việc nhân đôi số bóng bán dẫn đồng nghĩa với việc tăng gấp đôi công suất của CPU theo chu kỳ tương tự.

Từ đó, Định luật Moore chào đời và đã minh chứng sự đúng đắn trong hơn 50 năm qua. Định luật được đánh giá là bước ngoặt trong lĩnh vực công nghệ điện tử, tạo động lực phát triển cho nhiều lĩnh vực, từ kinh tế, sản xuất, dịch vụ… tới công nghiệp, truyền thông, mở đường cho nhiều lĩnh vực kinh doanh mới ra đời như thương mại điện tử, mạng xã hội và thiết bị di động.

Theo Giáo sư Erica Fuchs tại Đại học Carnegie Mellon ở Pittsburgh, Định luật Moore và những phát minh được tạo ra từ đó đã góp sức tới một nửa cho tăng trưởng kinh tế ở Mỹ và thế giới. Giáo sư David Jorgensen của Đại học Harvard còn đánh giá cao hơn với 70%. Tuy nhiên, cuộc khủng hoảng chip thời gian qua cũng có thể có thể là nguy cơ khiến Định luật không còn đúng trong tương lai.

Rào cản vật lý

Những năm qua, các hãng sản xuất vi mạch luôn tìm cách thu nhỏ bóng bán dẫn đến kích cỡ được coi rằng “không tưởng”. Các tiến bộ kỹ thuật đã giúp chip xử lý ngày càng nhanh và mạnh hơn, thách thức những dự báo trước đó rằng Định luật Moore sắp đi đến giới hạn. Nhưng với cuộc khủng hoảng chip trước mắt, vấn đề có thể đến sớm hơn.

Cách đây khoảng một thập kỷ, thị trường có hàng chục nhà cung cấp vi mạch tiên tiến, nhưng hiện chỉ với một số dịch vụ đáng chú ý. Trong đó, TSMC và Samsung đang đạt bước tiến lớn nhất với chip 5 nm. Dù vậy, những công ty này được đánh giá khó cũng có thể có thể đạt tiến bộ lớn hơn nữa trong tương lai vì rào cản vật lý.

“Chúng ta đang gặp phải những giới hạn đi ngược lại quy luật vật lý. Bạn có thể đạt kích thước vật chất nhỏ dần theo thời gian, nhưng bắt buộc phải dừng chân ở mức nguyên tử của vật chất – thứ không thể phân chia được nữa”, Wayne Lam, nhà phân tích tại CCS Insight, nhận xét.

Giáo sư John Van Reenen của Đại học London cũng cho rằng Định luật Moore vẫn đúng trong thời gian qua nhờ sự gắng gượng của doanh nghiệp bán dẫn. “Định luật Moore không như một quy luật tự nhiên. Nó xuất phát từ Intel. Intel và các cửa hàng khác đã đổ rất nhiều tiền để nghiên cứu và nâng cấp liên tục. Sẽ không dễ khăn để duy trì điều đó”, Reenen nói.

Cũng theo những chuyên gia, trong phần lớn thời gian tồn tại của Định luật Moore, chi phí cho mỗi bóng bán dẫn hạ xuống nhờ công đoạn sản xuất hiệu quả hơn. Nhưng vài năm gần đây, kinh phí có dấu hiệu tăng lên, nghĩa là đã đến lúc những nâng cấp về hiệu suất không xứng với giá bán của chúng.

Các nhà sản xuất thời gian qua đã lên kế hoạch ngăn sự kết thúc của Định luật Moore. Đầu tháng này, Intel tiết lộ quy trình chip mới, trong đấy “xếp chồng” bóng bán dẫn, tức biến chip thiết kế dạng 2D thành chip 3D, giúp tăng 50% sức mạnh xử lý. Samsung và IBM ra thông báo tương tự với chip mới cũng có thể giảm điện năng tiêu thụ tới 85%, giúp smartphone có tuổi thọ pin một tuần thay vì 1 ngày như hiện tại.

Theo nguồn tin từ chuỗi cung ứng, các dịch vụ sản xuất vi mạch đang đặt cược rằng nhu cầu cải tiến hiệu suất chip sẽ tiếp tục duy trì. Pat Gelsinger, CEO Intel, hồi tháng 6 cho biết sẽ đầu tư hàng chục tỷ USD cho công xưởng sản xuất cùng một số cửa hàng R&D. TSMC cũng đều có kế hoạch chi 100 tỷ USD cho nghiên cứu và sản xuất ba năm tới.

“Dù vậy, ngay cả những lúc làm mọi thứ, Định luật Moore cũng chỉ có thể tồn tại thời gian ngắn trong tương lai, cũng có thể là 10 hoặc 12 năm. Cuối cùng, nó sẽ phải kết thúc”, Lam dự đoán.

Bảo Lâm (theo Telegraph )

Khủng hoảng chip, ĐỊnh luật Moore, Công nghệ, Phân tích

Nội dung Giới hạn vật lý của chip thách thức tiến bộ công nghệ – Tin Công Nghệ Số hóa được tổng hợp sưu tầm biên tập bởi: Sửa máy tính ITS. Mọi ý kiến vui lòng gửi Liên Hệ cho suamaytinhits.com để điều chỉnh. suamaytinhits.com tks.